TWM500239U - 旋轉軸角度定位量測系統 - Google Patents

Description

旋轉軸角度定位量測系統

一種定位量測系統，尤其是一種旋轉軸角度定位量測系統

近年來因為微細化加工發展及精密度要求提高，對於機器中旋轉軸之旋轉軸角度定位精度的要求也日益提高，而由於該旋轉軸的角度量測直接影響到其定位精度，因此旋轉軸角度定位之量測技術是否足以應付其精度要求，也就變的很重要。而目前常用的檢測角度定位的儀器有兩種，其中之一為自動視準儀、而另一種為雷射干涉儀。

以自動視準儀之檢測而言，自動視準儀主要測量微小角度，進而測量角度定位，利用測量光源經平面反射鏡後所產生極小的角度原理工作，配合多面鏡及可量測旋轉軸之角度定位誤差。其自動視準儀操作較為複雜，且成本高，而其量測精度無法完全滿足現行微細加工之需求。

另就雷射干涉儀之檢測而言，雷射干涉儀為目前業界在進行機台性能檢測時，最可信賴之量測設備，透過角度鏡組及其光路反射之波長不同，可由雷射干涉儀之處理器測得小角度之變化。但雷射干涉儀本身及其搭配的相關鏡組非常昂貴，且在量測過程需時時注意光源是否有被遮蔽，當光源被遮蔽時雷射干涉儀訊號就必須再進行重新設定。

換言之，發展較低成本、且簡易便利之量測技術，同時兼具精度的要求，係目前業界的重要課題，而有必要做進一步開發之必要，以滿足實際 使用的需求。

緣是，本創作人乃針對前述現有旋轉軸之角度量測時所面臨的問題深入探討，並藉由創作人多年從事相關產業的開發經驗，並積極尋求解決之道，經不斷努力之研究與發展，終於成功的創作出一種旋轉軸角度定位量測系統，藉以克服現有者因無法兼具簡易、低成本及高精度所造成的不便與困擾。

為了克服現有技術因無法兼具簡易、低成本及高精度之旋轉軸角度定位之要求所造成的不便與困擾，本新型提供一種旋轉軸之角度定位量測系統，其包含一固定平台、一旋轉平台、一感測模組，其中：該固定平台依一角度訊號進行一工作旋轉；該旋轉平台可轉動的設置於該固定平台之一結合面且該旋轉平台依所接收到之該角度訊號進行一測量旋轉；及該感測模組設置於該旋轉平台，該感測模組感測該工作旋轉及該測量旋轉間之一角度差異，該角度訊號為該旋轉平台及該固定平台旋轉之角度。

進一步的，本新型包含一控制模組，該控制模組與該感測模組相連且該控制模組輸出該角度訊號。

進一步的，該感測模組包含一精度校正裝置，該精度教正裝置使該旋轉平台以一適當方式設置於該固定平台。而該感應模組包含一類比/數位轉換裝置，該類比/數位轉換裝置將類比模式之該角度差異轉換為數位的一電訊號輸出至該控制模組，該控制模組依據與該角度差異進行一精度修正。

進一步的，該感測模組與該控制模組相連，其中，該精度修正為該感測模組輸出一角度差異訊號至該控制模組，該控制模組依據該角度差異訊 號輸出一修正角度訊號。

進一步的，該固定平台該旋轉平台所接收的該角度訊號之旋轉角度相同。

由上述說明可知本新型有下列優點：

1.簡化及操作便利之係系統，提昇旋轉軸精度校正之效率。

2.簡易之量測方式減少精度校正所需耗費的人力成本且提昇實用性。

10‧‧‧固定平台

20‧‧‧旋轉平台

30‧‧‧感測模組

31‧‧‧精度校正裝置

32‧‧‧類比/數位轉換裝置

40‧‧‧控制模組

50‧‧‧待測裝置

圖1為本新型較佳實施例之立體示意圖。

圖2為本新型較佳實施例之系統示意圖。

請參考圖1及2，本新型為一種旋轉軸角度定位量測系統，其中包含一固定平台10、一旋轉平台20、一感測模組30及一控制模組40，本新型實施例中，利用該固定平台10與該旋轉平台20間旋轉後產生之一角度差異，作為判斷一待測裝置50之待測旋轉角度精度。

該固定平台10固定設置於一待測裝置50，其安裝方向為該固定平台10之一結合面朝向該待測裝置50，使該待測裝置50進行旋轉時該固定平台10可同步旋轉，該待測裝置50可為具有旋轉功能之一旋轉機構，例如：工具機之旋轉軸或其他機械模組中之旋轉軸，其中該待測裝置50在接收到一角度訊號後依據該角度訊號所表示之旋轉角度進行一工作旋轉，該工作旋轉為該旋轉機構依工作內容需求進行不同角度之旋轉。

該旋轉平台20可轉動的設置於該固定平台10，其活動設置於與該固定平台10之該結合面相對的一頂面。該旋轉平台20可在接收到該角度訊號後 依據該角度訊號所表示之旋轉角度進行一測量旋轉，而該工作旋轉及該測量旋轉之時間或速度相對。

本新型實施例中，該待測裝置50及該旋轉平台20所接收的該角度訊號之旋轉角度皆為相同，使該待測裝置50之工作旋轉與該旋轉平台20之測量旋轉進行相同角度之反向旋轉。由於該待測裝置50與該旋轉平台20間機械精度之誤差使該工作旋轉與該測量旋轉間產生有該角度差異。該旋轉平台20之機械精度高於該待測裝置50之機械精度，因此，可使該待測裝置50可依據與該角度差異作為一精度修正之基準。

該角度訊號由該控制模組40輸出，該控制模組40控制一驅動裝置，該驅動裝置依據該角度訊號旋轉該旋轉平台20，使該旋轉平台20可隨該待測裝置50之旋轉機構轉動，該驅動裝置可為一步進馬達、伺服馬達或其可線性控制之馬達。該待測裝置50之旋轉機構的工作旋轉角度之設定可為該待測裝置50之控制器所提供，或者也可由控制模組40一起提供。

該感測模組30設置於該旋轉平台20，該感測模組30感測該角度差異，其中，該感測模組30之角度感測手段不限定，可為現有的各種具有精度相對較高之角度感測器，例如可為光學式或機械式之角度感應。該角度差異可由該感測模組30將角度感應結果轉換以一電訊號的方式輸出至該控制模組40，該控制模組40在接收到該角度差異之電訊號後，將角度差異予以輸出通知使用者，或可提供該待測裝置50，使該待測裝置50可修正角度。

該感測裝置30包含一精度校正裝置31及一類比/數位轉換裝置32，該精度校正裝置31使該旋轉平台20以一適當方式設置於該固定平台10，該適當方式可使該旋轉平台20不因設置方式影響其機械精度，本新型實施例中， 該精度校正裝置31可為一氣泡式水平儀，該氣泡式水平儀精度較該感測模組高，使該感測模組30可透過該精度校正裝置31進行一安裝校正。

該類比/數位轉換裝置32將類比模式之該角度差異轉換為數位的該電訊 號並輸出至該控制模組40。

進一步的，該感測模組30與該控制模組40相連，使該精度修正可為該感測模組30將該角度差異以一角度差異訊號輸出至該控制模組40，該控制模組40依據該角度差異訊號輸出一修正角度訊號通知使用者，或使該待測裝置50依據該修正角度訊號旋轉以修正該角度差異。

由上述說明可知本新型有下列優點：

1.簡化及操作便利之係系統，提昇旋轉軸精度校正之效率。

2.簡易之量測方式減少精度校正所需耗費的人力成本且提昇實用性。

10‧‧‧固定平台

20‧‧‧旋轉平台

30‧‧‧感測模組

40‧‧‧控制模組

50‧‧‧待測裝置

Claims (6)

1. 一種旋轉軸角度定位量測系統，其包含一固定平台、一旋轉平台、一感測模組，其中：該固定平台依一角度訊號進行一工作旋轉；該旋轉平台可轉動的設置於該固定平台之一結合面且該旋轉平台依所接收到之該角度訊號進行一測量旋轉；及該感測模組設置於該旋轉平台，該感測模組感測該工作旋轉及該測量旋轉間之一角度差異，該角度訊號為該旋轉平台及該固定平台進行旋轉之角度。
2. 依申請專利範圍第1項之旋轉軸角度定位量測系統，其包含一控制模組，該控制模組與該感測模組相連且該控制模組輸出該角度訊號。
3. 依申請專利範圍第2項之旋轉軸角度定位量測系統，該感測模組包含一精度校正裝置，該精度教正裝置使該旋轉平台以一適當方式設置於該固定平台。
4. 依申請專利範圍第2項之旋轉軸角度定位量測系統，該感應模組包含一類比/數位轉換裝置，該類比/數位轉換裝置將類比模式之該角度差異轉換為數位的一電訊號輸出至該控制模組，該控制模組依據與該角度差異進行一精度修正。
5. 依申請專利範圍第4項之旋轉軸角度定位量測系統，該感測模組與該控制模組相連，其中，該精度修正為該感測模組輸出一角度差異訊號至該控制模組，該控制模組依據該角度差異訊號輸出一修正角度訊號至該固定平台。
6. 依申請專利範圍第5項之旋轉軸角度定位量測系統，該角度訊號使該固定平台及該旋轉平台進行旋轉角度相同之反向旋轉。